#pragma once

#include <cstdlib>
#include <cstring>

#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>

#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <pthread.h>

#include "Log.hpp"
#include "InetAddr.hpp"
#include "ThreadPool.hpp"

using namespace std;

using task_t=function<void()>;
enum
{
    SOCKET_ERROR = 1,
    BIND_ERROR,
    USAGE_ERROR,
    LISTEN_ERROR
};

const static int gbacklog=16;

class TcpServer;

//多线程传递的参数
class ThreadData
{
public:
    ThreadData(int fd,InetAddr client,TcpServer* s)
    :sockfd(fd),clientaddr(client),self(s)
    {}
public:
    int sockfd;
    InetAddr clientaddr;
    TcpServer* self;
};

class TcpServer
{
public:
    TcpServer(uint16_t port)
    :_port(port)
    ,_listensock(-1)
    ,_isrunning(false)
    {}

    void InitServer()
    {
        //1.创建套接字(将套接字文件与网卡建立关联)
        _listensock = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        if (_listensock < 0)
        {
            LOG(FATAL, "socket error");
            exit(SOCKET_ERROR);
        }
        LOG(DEBUG, "socket create success, sockfd: %d\n", _listensock);

        // 2.将socket信息与主机信息进行绑定
        struct sockaddr_in local;
        memset(&local, 0, sizeof(local));
        local.sin_family = AF_INET;
        local.sin_port = htons(_port);
        local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

        int n = ::bind(_listensock, (struct sockaddr *)&local, sizeof(local));
        if (n < 0)
        {
            LOG(FATAL, "bind error");
            exit(BIND_ERROR);
        }
        LOG(DEBUG, "bind success, sockfd: %d", _listensock);

        //3.将套接字设置为监听状态(查看客户端是否存在连接请求)
        n = ::listen(_listensock, gbacklog);
        if (n < 0)
        {
            LOG(FATAL, "listen error");
            exit(LISTEN_ERROR);
        }
        LOG(DEBUG, "listen success, sockfd: %d", _listensock);
    }
    
    void Service(int sockfd,InetAddr client)
    {
        LOG(DEBUG, "get a new link, info %s:%d, sockfd : %d", client.IP().c_str(), client.Port(), sockfd);

        string clientaddr = "[" + client.IP() + ":" + to_string(client.Port()) + "]# ";
        while(true)
        {
            char inbuffer[1024];
            ssize_t n=read(sockfd,inbuffer,sizeof(inbuffer)-1);
            if(n>0)
            {
                //服务端接收消息成功,将消息转发到客户端
                inbuffer[n]='\0';
                cout<<clientaddr<<inbuffer<<endl;

                string message="[server echo]# ";
                message += inbuffer;

                write(sockfd,message.c_str(),message.size());
            }
            else if(n==0)
            {
                //客户端退出&&客户端关闭连接
                LOG(DEBUG,"%s quit",clientaddr.c_str());
                break;
            }
            else
            {
                LOG(ERROR, "read error", clientaddr.c_str());
                break;
            }
        }
        //成功接收客户端的连接,返回文件描述符
        //双方基于accpet()函数返回的文件描述符进行通信
        //当客户端退出&&关闭连接---> 关闭此文件描述符
        ::close(sockfd);
    }

    static void* HandlerSock(void* args)
    {
        pthread_detach(pthread_self());
        ThreadData* td=static_cast<ThreadData*>(args);
        td->self->Service(td->sockfd,td->clientaddr);
        delete td;
        return nullptr;
    }
    
    void Start()
    {
        _isrunning=true;
        while(_isrunning)
        {
            //4.服务端获取客户端的连接请求
            struct sockaddr_in peer;
            bzero(&peer,sizeof(peer));
            socklen_t len=sizeof(peer);

            //若没有客户端连接服务端,则服务端会一直阻塞于accept()函数
            int sockfd=::accept(_listensock,(struct sockaddr*)&peer,&len);
            if(sockfd<0)
            {
                LOG(WARING,"accept error");
                continue;
            }

            //version 0 --- udp只有一个文件描述符,接收消息的源头来自不同的客户端,但是可以全部接纳
            
            //现象:当启动一个客户端连接服务端时,可以正常回显消息
            //    当启动两个客户端连接服务端时,一个可以回显消息,一个服务端根本没有响应

            //原因: tcp通信时,一个客户端一个连接(即当服务端接收到客户端的连接请求时,会创建一个新的文件描述符sockfd)
            //      当第一个客户端连接成功时,执行Service()函数,service()函数内存在死循环/长时间的服务
            //      Service()函数便不会返回,便不可能重新获取新链接--- 一次只能处理一个客户端的请求
            //InetAddr user(peer);
            //Service(sockfd,user);


            //解决方案1:多进程---version1---缺点:成本高

            /*
            pid_t id=fork();
            if(id == 0)
            {
                //子进程执行业务---child process
                //子进程会单独创建文件描述符表&&拷贝父进程文件描述符表的内容
                //所以子进程一定可以获取到父进程曾经打开文件的文件描述符
                //所以子进程一定可以获取到accept()函数的返回值sockfd
                //tcp采用socket()函数所创建_listensock也被父进程打开
                //子进程只关心IO业务也就是子进程只关心accept()函数的返回值&&子进程不关心socket()函数的返回值
                //父进程只关心socket()函数的返回值&&父进程并不关心IO业务,父进程不关心accept()函数的返回值
                ::close(_listensock);

                //创建出子进程,子进程执行业务结束需要父进程对子进程进行回收(父进程waitpid阻塞式的等待回收子进程)
                //这样便导致服务端一次也只能处理一个客户端的请求
                //解决方案1:子进程退出时会给父进程发送SIGCHLD信号,可以在信号的捕捉函树中设置捕捉方式SIG_IGNORE
                //解决方案2:
                if(fork()>0)
                {
                    //儿子进程
                    exit(0);
                }
                //孙子进程
                InetAddr user(peer);
                Service(sockfd,user);
                //孙子进程执行业务,儿子进程直接退出,此时孙子进程变为孤儿进程,由操作系统回收
            }
            ::close(sockfd);
            waitpid(id,nullptr,0);
            */

           //解决方案2:多线程---version2---(最佳方案)
           /*
           pthread_t tid;
           InetAddr user(peer);
           ThreadData* td=new ThreadData(sockfd,user,this);
           pthread_create(&tid,nullptr,HandlerSock,td);
           //主线程也需要等待tid线程,tid线程执行HandlerSock()处理业务
           //需要将tid线程设置为分离状态即可(新线程自身设置即可)

            //注意:进程各自关闭不需要的文件描述符,由于进程的文件描述符表独立
            //由于线程共享文件描述符表,无论主线程还是新线程禁止关闭文件描述符
            */

            //解决方案三:线程池---version3
            //当客户端的连接请求到来时,才会创建多进程/多线程
            //时间成本在客户端上增加,服务器追求效率---采用池化技术,线程池版本
            InetAddr user(peer);
            task_t task=std::bind(&TcpServer::Service,this,sockfd,user);
            ThreadPool<task_t>::GetInstance()->Enqueue(task);

        }
        _isrunning=false;
    }
    

    ~TcpServer()
    {
        //listen套接字整个服务期间禁止关闭,除非服务端关闭
        if (_listensock > 0)
        {
            ::close(_listensock);
        } 
    }

private:
    uint16_t _port;
    int _listensock;
    bool _isrunning;
};